คลื่นความโน้มถ่วงจากการรวมตัวของหลุมดำขนาดใหญ่ที่สุด 2 หลุมที่เคยเห็นถูกตรวจพบโดยหอดูดาว เหตุการณ์นี้มีชื่อว่า GW190521 ถูกพบในเดือนพฤษภาคม 2019 และเกี่ยวข้องกับการสร้างหลุมดำที่มีมวลประมาณ 142 ดวง นี่เป็นหลุมดำมวลปานกลางแห่งแรกที่ถูกสังเกตโดยใช้คลื่นความโน้มถ่วง โดยมวลของมันตกอยู่ระหว่างหลุมดำมวลดาวฤกษ์กับหลุมดำมวลมหาศาลที่ครองใจกลางดาราจักร
ขนาดใหญ่
ส่วนใหญ่ คิดว่าหลุมดำคู่แรกมีน้ำหนัก 85 เท่าของมวลดวงอาทิตย์และ 66 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ทำให้วัตถุที่หนักกว่านั้นเป็นหลุมดำแรกที่สังเกตพบในช่องว่างมวลที่ไม่เสถียรของทั้งคู่ ซึ่งหลุมดำไม่คิดว่าก่อตัวขึ้นจากการยุบตัวของดาวฤกษ์ หลุมดำทั้งสองโคจรรอบกันและกัน ใกล้กันมากขึ้นก่อน
ที่จะรวมเข้าด้วยกัน ในช่วงเวลาสุดท้ายของแรงบันดาลใจ ทั้งคู่ได้ถ่ายทอดคลื่นความโน้มถ่วงที่ตรวจจับโดยเครื่องตรวจจับ LIGO–Virgo นี่คืออินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ขนาดใหญ่สามแห่ง สองแห่งในสหรัฐอเมริกาและอีกหนึ่งแห่งในอิตาลี กระโน้นนักฟิสิกส์ที่ทำงานเกี่ยวกับ LIGO–Virgo
ได้คำนวณว่าการควบรวมเกิดขึ้น 17,000 ล้านปีแสงจากโลกเมื่อเอกภพมีอายุเพียงครึ่งหนึ่งของอายุในปัจจุบัน ทำให้เป็นการควบรวมที่ไกลที่สุดครั้งหนึ่งที่ LIGO–Virgo เคยเห็นจนถึงปัจจุบัน การตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงในระยะทางที่มากนั้นเป็นไปได้เนื่องจากพลังงานจำนวนมหาศาลที่พวกมันพัดพาไป
จากการรวมตัว ซึ่งเทียบเท่ามวล-พลังงานของดวงอาทิตย์แปดดวง เป็นที่สนใจของผู้เชี่ยวชาญด้านหลุมดำเป็นพิเศษ เนื่องจากวัตถุทั้งสามมีมวลมาก หลุมดำมวลดาวฤกษ์ถูกสร้างขึ้นเมื่อดาวฤกษ์ขนาดใหญ่ยุบตัวลงภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเอง ทำให้เกิดการระเบิดของซูเปอร์โนวาขนาดใหญ่ที่ทิ้งหลุมดำไว้
เบื้องหลัง นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์เชื่อว่าดาวฤกษ์ที่มีมวลมากถึง 130 เท่าของมวลดวงอาทิตย์จะยุบตัวลงด้วยวิธีนี้เพื่อสร้างหลุมดำที่มีมวลสูงสุดประมาณ 65 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ เช่นเดียวกับดาวฤกษ์ที่หนักกว่า 200 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ซึ่งจะยุบตัวเพื่อสร้างหลุมดำที่มีมวลมากกว่า 120 เท่า
ของมวล
ดวงอาทิตย์ คู่อิเล็กตรอน-โพซิตรอนอย่างไรก็ตาม ดาวฤกษ์ในช่วงมวล 130-200 เท่าของดวงอาทิตย์จะประสบกับผลกระทบที่เรียกว่าความไม่เสถียรของคู่เมื่อพวกมันยุบตัวลง โฟตอนที่มีพลังงานสูงภายในดาวจะถูกแปลงเป็นคู่อิเล็กตรอน-โพซิตรอน ซึ่งสร้างแรงดันภายนอกน้อยกว่าโฟตอน
สิ่งนี้ทำให้เกิดการล่มสลายอย่างรวดเร็วของดาวฤกษ์และการระเบิดที่รุนแรงมากซึ่งไม่ทิ้งหลุมดำไว้เบื้องหลังเป็นผลให้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เชื่อว่าควรมีช่องว่างในสเปกตรัมมวลของหลุมดำตั้งแต่ประมาณ 65 ถึง 120 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ ดังนั้นจึงดูเหมือนว่าหลุมดำต้นกำเนิด GW190521 หลุมดำต้นกำเนิด
หนึ่งหลุมหรืออาจจะทั้งสองหลุมอยู่ในช่องว่างนี้ ทำให้นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์คาดการณ์ถึงต้นกำเนิดที่เป็นไปได้ ความเป็นไปได้ประการหนึ่งคือหลุมดำต้นกำเนิดอาจก่อตัวขึ้นจากการรวมตัวของหลุมดำแม้ว่าการรวมตัวของหลุมดำเป็นแหล่งที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด แต่วิธีการที่ตรวจพบเหตุการณ์นั้น
เปิดประตูสู่ความเป็นไปได้อื่นๆ ที่น่าสนใจ มองหาสัญญาณของคลื่นความโน้มถ่วงในสองวิธีที่ต่างกัน วิธีหนึ่งเกี่ยวข้องกับการมองหาสัญญาณที่คล้ายกับคลื่นความโน้มถ่วงที่นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์คาดว่าจะได้รับโดยการรวมหลุมดำหรือดาวนิวตรอนเข้าด้วยกัน ส่วนอีกแบบเกี่ยวข้องกับการค้นหาสิ่งที่ไม่ธรรมดา
และเรียกว่าการค้นหาแบบ “ระเบิด” ในกรณีการค้นหาแบบต่อเนื่องนั้นดีกว่าเล็กน้อยในการระบุสัญญาณ ซึ่งเปิดโอกาสที่น่าดึงดูดว่าแหล่งที่มาของสัญญาณไม่ใช่การรวมตัวของหลุมดำที่อยู่ห่างไกล แต่เป็นการยุบตัวของดาวฤกษ์ในทางช้างเผือก ความเป็นไปได้อีกอย่างหนึ่ง ทีมงาน กล่าวว่าสัญญาณดังกล่าว
ถูกสร้างขึ้นโดยสายสัญญาณจักรวาลซึ่งเกิดขึ้นหลังจากยุคพองตัวของเอกภพในยุคแรกเริ่มเมื่อต้นปีนี้ ทีมนักดาราศาสตร์นานาชาติเสนอว่า อาจมาพร้อมกับแสงแฟลร์จากควอซาร์อันไกลโพ้นทำให้มันเป็นสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงแรกจากการรวมหลุมดำเพื่อให้มีคู่แม่เหล็กไฟฟ้า
อย่างไรก็ตาม
งานล่าสุดบ่งชี้ว่าควอซาร์ไม่ได้อยู่ในส่วนเดียวกันของท้องฟ้าเหมือน“เราหวังว่าเทคนิคนี้สามารถใช้ร่วมกับยาต้าน เพื่อปรับปรุงการรักษา แบบเปียก และลดความถี่ของการฉีดสารต้าน ได้อย่างมาก หลังจากประสบความสำเร็จในการพัฒนาต้นแบบและการตรวจพิสูจน์ทางคลินิกแล้ว
เราหวังว่าจะทำการทดลองทางคลินิกในมนุษย์ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า” ที่แม่นยำในการพัฒนาโปรไฟล์ความหนาของฟิล์ม และวิธีการที่สิ่งนี้ส่งผลกระทบ (และได้รับผลกระทบจาก) การยุบตัวของฟองสบู่ พวกเขาให้รายละเอียดการ ทำงานของพวกเขาในวิชาวิทยาศาสตร์
แต่รางวัลที่ใหญ่ที่สุดอาจเป็นผลกระทบที่ผลลัพธ์อาจมีต่อการพัฒนาทฤษฎีเอกภาพอันยิ่งใหญ่ ซึ่งพยายามอธิบายปฏิสัมพันธ์ที่อ่อนแอ แม่เหล็กไฟฟ้า และรุนแรงในแง่ของปฏิสัมพันธ์เดียว องค์ประกอบสำคัญของทฤษฎีเหล่านี้คือความสมมาตรระหว่างควาร์กและเลปตอน มีความคล้ายคลึงกัน
โดยพื้นฐานระหว่างอนุภาคเหล่านี้ ในการเริ่มต้น ทั้งควาร์กและเลปตอนมีการหมุนรอบ 1/2 และสัมผัสกับอันตรกิริยาที่อ่อนแอเหมือนกัน นอกจากนี้ อนุภาคทั้งสองประเภทยังมีสามตระกูลหรือรุ่น ควาร์กรุ่นแรกประกอบด้วยอัพและดาวน์ควาร์ก ซึ่งเป็นส่วนประกอบของโปรตอนและนิวตรอน
เจเนอเรชันที่สองประกอบด้วยควาร์กที่แปลกประหลาดและมีเสน่ห์ และหนักกว่า 10-100 เท่า ในขณะที่เจเนอเรชั่นที่สามและหนักที่สุดประกอบด้วยบอตควาร์กและท็อปควาร์กที่เพิ่งค้นพบ ในทฤษฎีเอกภาพที่ยิ่งใหญ่บางทฤษฎี ความสมมาตรพื้นฐานนี้กลายเป็นสิ่งที่แน่นอนในระดับพลังงานสูง
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
